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【美丽成电·创新之美】郑朝月:为智能设备植入“神经元”的科研突破者
文:李卓然 图:郑朝月 来源:长三角研究院(湖州) 时间:2025-07-09 530

人物名片:郑朝月,长三角研究院(湖州)集成电路与系统研究中心党支部书记,副研究员,硕士研究生导师,湖州市高层次E类人才,研究方向包括非接触式可复用芯粒、存算/感算一体芯片及电路设计,主持或参与纵向项目6项、横向项目8项等,项目总经费约170余万元;发表SCI论文20余篇,其中以第一或者通讯作者身份在Small, ACS Appl. Mater. Interfaces, IEEE Electron Device Lett., IEEE Trans. Electron Devices等国际重要期刊发表论著13篇,荣获市级优秀论文B等奖一项;申请国家发明专利19项、获授权5项,转让1项;以电子科大导师或者研究院副导师身份指导研究生12人次,荣获2022年研究院优秀导师奖。

“这个正在设计的芯片,就像是给智能设备植入一条‘神经元’!”研究院超净间实验平台里,郑朝月展示着他最新研发的感存算一体芯片及电路。他小心翼翼地托起那片泛着金属光泽的晶圆,透过无影灯的光线,芯片上微小的电路纹理清晰可见。

从半导体材料到感存算一体芯片,“十年磨一剑”的科研坚守

感存算一体器件及芯片设计是郑朝月长期以来专注的研究领域,致力于突破传统计算架构的“冯·诺依曼瓶颈”问题。“传统计算机架构使数据在存储器和处理器间费时费力地来回搬运。”郑朝月介绍道,“我们设计的电路及芯片让数据‘就地计算’,大幅提升能效比,把它用在高保密场所的智能光密码锁和机器人应急避障系统上,赋予设备更灵敏的‘反射神经’。”

2013年,攻读硕士学位的郑朝月选择了半导体材料方向。随着研究的深入,他敏锐地把握住国家战略需求与学科前沿的契合点,2015年攻读博士时,他毅然转向器件物理研究,专注于存算/感算一体器件的开发。“硕士阶段做研究时,就像在玩‘乐高积木’,博士转向器件物理后,开始思考怎么让这些‘积木’变得更智能。”郑朝月笑着分享道。

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潜心钻研近十载,郑朝月始终保持着踏实严谨的科研态度。在此期间,他创新性地采用自组装界面修饰技术,成功研制出具有突破性的新型电子元件,它可以通过两种不同方式接收电信号,就像给计算机装上了“人工神经”。该研究领域曾被英国皇家化学学会(RSC)期刊评选为年度热点研究领域,为新一代类脑芯片的发展奠定了重要基础。

躬行践履始玉成,行而不辍终致远。2021年,他顺利完成了博士后工作,加入了刚成立不久的电子科技大学长三角研究院(湖州)。“湖州是一座宜居的城市,地理位置优越。”郑朝月说,“作为首批科研人员,研究院的发展方向与我的个人成长方向相契合,让每个人都能充分发挥所长。”

创新不一定是“无中生有”,“旧酒装新壶”也是一种方式

近年来,随着在感存算一体芯片及电路的开发领域中不断深入,郑朝月开始思考如何让科研成果真正服务社会,将自己的研究与研究院的发展定位相结合,尝试探索一条从技术服务转向产品开发的成果转化新路径。

从自身资源优势来说,郑朝月拥有独特的跨学科背景——半导体材料、器件物理、光学、计算机科学、芯片设计、硬件电路到软件开发,这使他能够洞察传统研发中的盲点。“纯电路专家可能不懂器件特性,器件专家又不完全熟悉电路设计,而感存算一体芯片的开发恰恰需要这种跨学科融合。”正是这种复合型知识结构,让他逐渐找到了成果转化的突破口。

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“用基础科学知识优化商业产品。”这是郑朝月正在开拓的创新思路。与完全从零开始的前沿研究不同,他选择对成熟的商业化产品进行底层改造。“比如,我们将FLASH存储芯片在传统认知中只有存储功能,但我们基于多年对器件光电特性的研究,成功将其改造成兼具感知、存储和计算功能的感存算一体芯片。”这种改造既保留了产品的市场化基础,又通过底层创新大幅提升了性能。

2024年,郑朝月所在团队与浙江某物联科技有限公司达成合作,成功将感存算一体芯片技术应用于高机密场景的光密码锁开发。这一合作源于双方多次交流后企业提出的实际需求,让团队选择技术独立、智力密集且成本可控的方案。目前,光密码锁已完成机理性原型验证,并共同提交了浙江省“领雁”重点研发项目指南。团队正在加速推进产品工程化优化,预计年内可实现样机演示。

“选择优化商业产品而非‘无中生有’,这样做研发周期更短,市场接受度更高。”郑朝月说,“但我们不做简单的功能叠加,而是从底层设计出发进行革新,既满足市场需求,又体现研究院的科研价值,使产品更具创新性和竞争力。”

“党建+科研”,解锁业务新模式

除了日常科研工作,郑朝月还有担任了集成电路与系统研究中心的党支部书记,他坚持不关起门来搞党建,要主动从思想和行动上走出去,将党建工作与人才培养、科学研究深度融合。在研究院的支持下,他带领支部开展了一系列党建活动。

“结合研究院实际情况,做好学生培养、拓展生源渠道是我们工作的重要版块之一。”郑朝月深知:“研究生培养不能仅依赖校本部资源,也要拓展其他招生渠道。”在调研中他发现,长三角地区高校有大量优质生源,但许多新设硕士点的高校面临导师短缺的困境。“这既是挑战,更是机遇。”郑朝月说,“地方高校有好生源,但缺导师;我们有学科优势,但需要拓展人才培养渠道——这其实就是一拍即合的事。”

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今年年初,郑朝月牵头带领支部老师赴上饶师范学院开展党建共建活动中,精准对接该校需求,针对其数字技术应用产业学院导师短缺的问题,成功推荐7位兼具学术水平和产业经验的科研教师担任校外导师。同年6月,他们联合研究院新材料中心、联合中心等多个党支部组成调研组,先后深入合肥大学、合肥师范学院、赣南师范大学等高校开展实地考察,在一个月内又促成了20人的校外导师申请资格。

“我希望通过这样的合作,既能丰富研究院的生源,又能让更多地方高校的研究生获得优质的资源,更好地推进技术和产业落到实处,真正实现优势互补,多方共赢。”郑朝月充满信心地表示。

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回顾在研究院的科研历程,从追求论文发表转向注重成果转化,从单打独斗到协同创新,郑朝月始终保持着“功成不必在我”的胸襟,又践行着“功成必定有我”的担当。他拿起一枚芯片举例道,"就像这枚感存算一体芯片,我们既要技术突破,更要产业化落地。科研既要仰望星空,更要脚踏实地,才能真正把论文写在祖国大地上。”



编辑:刘瑶  / 审核:李果  / 发布:陈伟